近日，中國科學院上海微系統與信息技術研究所傳感技術國家重點實驗室研究員李昕欣課題組首次采用原位電鏡（TEM）觀測技術并結合熱力學參數測量驗證，從原子級層面揭示了氧化鋅納米線納米尺度的構效關系機理。

　　該研究采用原位TEM技術實時觀察了兩種不用尺度ZnO納米線在SO₂氣氛下的形貌演變，表明小尺度ZnO納米線在反應過程中會形成核鞘結構，而較大尺度的ZnO納米線則沒有明顯變化。進一步使用該課題組獨創的諧振懸臂梁變溫微稱重法提取了兩種ZnO納米線與SO₂作用的焓變值，用定量結果揭示了兩種納米線間存在顯著活性差異的熱力學原因，提出了ZnO納米線與SO₂反應的構效關系。研究人員用球差校正電鏡深入分析了兩種樣品的原子級差距，觀測到小尺度樣品的晶格膨脹，進一步證實了其活性提高的合理性。在原位TEM表征所揭示的構效關系指導下，進一步探索了用不同尺度ZnO納米線對SO₂分別進行捕捉禁錮和傳感檢測的應用。該研究為納米材料的優化設計和評估提供了新方法。

　　相關成果以Quantitative Structure–Activity Relationship of Nanowire Adsorption to SO₂ Revealed by In Situ TEM Technique為題發表在Nano Letters上。上海微系統所博士研究生王雪晴為論文第一作者，上海微系統所副研究員許鵬程和李昕欣為論文通訊作者。該項工作得到了國家重點研發計劃“納米重大專項”、國家自然基金國家重大科研儀器研制項目和中科院前沿科學重點研究項目等支持。

　　論文鏈接 

　　上海微系統所揭示氧化鋅納米線的納米尺度效應